1、1节能培训材料：风机与泵的各种调节方式及其节能计算节约能源是我国的一项基本国策。我国人均能源占有量，在全世界 194 个国家和地区中，大约排位在 100 另几位。人均能源十分缺乏。因此，节约能源是今后我国的长期战略任务。我国电力工业所消耗的一次能源占有很大的比例，初步估计在 35-40%左右。另一方面，我国的能源利用率不高，单位产值的能耗约为日本的 8 倍左右，是美国的 5-6 倍。因此，电能的节约在整个节能工作中，占有十分重要的地位。风机、泵是通用的耗电量大的设备，它们被广泛用于国民经济的各个部门和生活设施的各个方面。它们数量多、分布广、总耗电量巨大，且有很大的节能潜力。目前我国使用的风机、
2、泵，其本身效率要比先进工业国家的效率低 3-5%，而其运行效率低 10-30%。因此，开展风机、泵的节电工作，有着十分深远的意义。第一部分：风机、泵调速的节能原理一、叶片式风机、泵（包括离心式、轴流式、混流式、旋流式的风机、泵）的相似性原理：（一） 、风机与泵的工作原理：叶片式风机与泵的工作原理，就是通过旋转叶轮上的叶片，将能量传递给流体。（二） 、风机与泵的相似性原理：1、同一台风机与泵的相似定律：Q1/Q2=n1/n2 ；H1/H2=(n1/n2)2 ，p 1/p2=(n1/n2)2 ；P1/P2=(n1/n2)3 。式中：P 1、P 2同一台叶片风机、泵在两种操作状况下的功率；H1、H
3、2同一台叶片风机、泵在两种操作状况下的扬程；p1、p 2同一台叶片风机、泵在两种操作状况下的压力；2Q1、Q 2同一台叶片风机、泵在两种操作状况下的流量；n1、n 2同一台叶片风机、泵在两种操作状况下的转速。2、几何相似，但尺寸不同的两台叶片式风机、泵间的相似关系为：Q1/Q2=（D 1/D2） 3 ；H1/H2=(D1/D2)2 ，p 1/p2=(D1/D2)2 ；P1/P2=(D1/D2)5 。式中：D叶片式风机、泵的旋转叶轮外径，其余同上。二、叶片风机、泵的特性曲线：描述叶片风机、泵额定及运行中的 Q-H、Q-p、Q- 、Q-P 等关系的曲线。要分风机、泵的云性工况，进行节能计算，必须把
4、握各种型号、规格的风机、泵的特性曲线。（一） 、通用风机、泵的特性曲线：1、离心泵的特性曲线：图 1-1 典型泵类特性曲线2、离心风机特性曲线：3图 1-2 典型离心风机特性曲线4、子午轴流风机入口导叶调节特性曲线：图 1-4 子午轴流风机入口导叶调节特性曲线 5、动叶可调轴流风机、泵特性曲线：图 1-5 典型动叶可调轴流式风机特性曲线Q4（二） 、风机、泵的无因次特性曲线几何相似的叶片风机、泵，有相同的特性曲线，故用无因次特性曲线表达几何相似的同一系列的叶片式风机、水泵的特性：Q=Q（4D 2u2） ；p =p（ u22） ；P=P（4D 22u23） 。式中：Q为流量系数；p 为全压系数；
5、P为功率系数。D2风机、泵的叶轮直径 m；u2流体的园周速度 m/s。图 1-6 典型无因子特性曲线三、管路性能曲线几运行参数：管路特性决定了风机、泵的操作状况。（一） 、通用管路特性曲线：管路特性曲线为 p=p0+kQ2 的抛物线。管路曲线与风机、泵特性曲线的交点，5即是风机、泵的操作点。其操作点的工况也取决于管路的特性，因此，必须掌握管路特性曲线，才好分析工况，进行节能计算。图 1-7 风机、泵的管路性能曲线风机、泵的出口静压 p00 时的管路性能曲线；风机、的出口静压 p0=0 时的管路性能曲线；（二） 、改变管路特性对风机、泵操作状况的影响：图 1-8 改变管路阻力特性曲线（三） 、几
6、种不同的风机、泵的组合的特性曲线：1、两台相同风机、泵并联运行：6图 1-9 两台相同风机、泵并联性能曲线2、两台性能不同风机、泵并联运行：图 1-10 两台性能不同风机、泵并联性能曲线3、两台相同风机、泵串联运行：图 1-11 两台相同风机、泵串联性能曲线4、两台不同性能风机、泵串联运行：7图 1-12 两台不同性能风机、泵串联性能曲线（四） 、转速变化对运行参数的影响：转速不同，风机、泵的特性曲线按:Q 2/Q1n 2/n1；p 2/p1（n 2/n1）2；P 2/P1（n 2/n1） 3 的关系变化。管路特性仍按 p=p0+kQ2 的关系变化。图 1-13 转速对运行参数的影响高速时的
7、Q-p 特性曲线；低速时的 Q-p 特性曲线；管路特性曲线。第二部分：叶片式风机与泵的各种调节方式：一、叶片式风机与泵的调节方式的种类：（一） 、非变速调节：81、节流调节；2、分流调节；3、离心式、轴流式风机前导叶调节；4、混流式、轴流式风机、泵的动叶调节；5、离心泵的汽蚀调节；6、改变风机、泵运行台数调节。（二） 、变速调节：1、定速电机的变速调节：1） 、液力偶合器的变速调节（低效变速调节） ；2） 、油膜转差离合器的变速调节（低效变速调节） ；3） 、电磁转差离合器的变速调节（低效变速调节） ；2、交流电机的变速调节：1） 、调压调节（低效变速调节） ；2） 、绕线式异步电动机转子串电
8、阻调节（低效变速调节） ；3） 、鼠笼式异步电动机的变极调节（高效变速调节） ；4） 、绕线式异步电动机的串极调速：（1） 、机械串极（高效变速调节） ；（2） 、电机串极（高效变速调节） ；（3） 、晶闸管串极（高效变速调节） ；5） 、鼠笼式异步电动机的变频调速（高效变速调节） ；6） 、无换向器电动机（可控硅电动机）调速（高效变速调节） ；7） 、直流电动机调速；汽轮机等原动机调速（高效变速调节） 。二、几种非变速调节的各种方式简介：（一） 、风机、水泵出口管路节流调节：1、叶片式风机、泵出口管路节流调节：离心式风机、泵出口节流调节，有效功的损失为：W=（H 1H 2）Q 1；离心式风机
9、、泵出口节流调节，效率的损失为：（H 1-H2）H 1 。9图 2-1 离心式风机、泵出口节流调节特性曲线2、轴流式风机、泵的出口管路节流调节：轴流风机、泵的 Q-H 曲线的特点是，随着流量的减小，其轴功率反而会增大。故轴流式风机、崩如国采用出口管路节流调节，不但很不经济，还有导致电动机过载的危险。不能采用这种调节方式。（二） 、叶片式风机入口管路节流调节：为防止汽蚀，叶片式泵，一般不进行入口节流调节。图 2-2 风机入口管路节流调节的 Q-p 特性曲线（三） 、叶片式风机、泵的分流调节：10图 2-3 叶片式风机、泵分流时特性曲线风机、泵分流主要是为适应生产工艺的要求，目的是调节流量。风机、泵分流能否节能，关键看 Q1H11 与 Q2H22，谁大谁小，Q1H11 大，则节能，反之则浪费。（四） 、叶片式风机入口导叶调节：1、风机入口导叶调节原理：由欧拉拉方程：H th=1/g（U 2C2uU1C1u）式中：C 1u、C 2u分别为叶轮进、出口绝对速度的周向分量，m/s。在其他条件不变的情况下，风机理论功德变化主要取决于 C1u 的变化，当C1u 增加时，H th 减小；当 C1u 减小，甚至减小到 C1u0，均使 Hth 增加。风机、泵的入口导叶，除有部分节流作用外，改变入口导叶角度，改变了C1u，因而改变了风机与泵的性能。2、离心式风机入口导叶调节：
